特厚煤层上覆采空区下锚网索耦合支护
锚网索耦合支护与超前打密集管护顶下山过煤施工应用李敏
“锚网索耦合支护与超前打密集管护顶下山过煤施工”应用李敏(龙煤公司鹤岗分公司富力矿,黑龙江鹤岗154103)摘要该文以富车煤矿施工的折返皮带井筒及以工程为例阐述了锚网、索、超前打管护顶联合支护施工下山穿煤施工工艺的可行性和实践应用,以及所取得的经济效益。
关键词锚网索耦合支护超前打密集管护顶中图分类号TD353文献标识码B1工程概况富力煤矿一开拓区施工的–450 -530m折返皮带井筒延伸工程,工程量为280m,井筒规格:毛宽4.6m、毛高3.8m。
在施工至210m时,要穿过(27)层煤,该煤层比较松软易抽漏,煤厚4.5m,局部含煤矸,煤层顶底板为砂页岩、砂岩不稳定,煤层倾角28ʎ 30ʎ,井筒坡度-16ʎ30',井筒从穿(27)层底板沿施工方向穿越至煤层顶板需45m,而且又是大断面下山施工,有较大涌水,很难全断面一次施工。
经调研通过对“架棚支护、发碹支护以及“锚网索联合支护”三种支护方式的综合分析和对比,最后确定采用“锚网索联合支护方式、超前打密集管护顶”。
现皮带井筒已竣工投入使用,过煤段支护效果良好。
2支护方式的选择2.1架棚支护+喷碹支护从支护要求上分析,架棚支护可以满足支护要求,但需要一次掘进全断面,放炮后极易抽顶,施工危险性非常大,而且不易刹顶,顶板极易积聚瓦斯,风筒不利于管理,设好棚后还要喷碹进一步补强支护来有效地阻隔刹杆及煤体与空气的接触,防止坑木腐烂及煤体自然发火。
巷道开挖量大、成本高,劳动强度大,有底水,施工难度大。
由于属于被动支护,故不宜采取架棚支护+喷碹支护。
2.2砌碹支护从支护原理上分析,砌碹支护是利用钢筋、混凝土人为地制造出一个承压拱,承载周边上部煤岩体的压力和自重,也属于一种被动支护,与架棚支护相比整体承载强、支护强度高,但存在初期掘进时支护问题,施工工艺问题以及如何控制顶板问题、因此支护成本高,*收稿日期:2011-07-28作者简介:李敏(1969-),男,工程师,现于黑龙江龙煤公司鹤岗分公司富力煤矿一开拓区从事技术管理工作。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿掘进是煤炭生产的重要环节,而在掘进过程中面临的断层地质条件往往是一个严峻的挑战。
断层的存在会导致岩层的不稳定,给煤矿掘进工作带来很大的安全隐患。
为了解决这一难题,矿业工程师们提出了一种新的支护技术,即掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术。
这项技术结合了锚网索和U钢支护,在煤矿掘进过程中发挥重要作用,有效提高了煤矿掘进的安全性和效率。
下面我们将探讨这项技术的原理和应用。
一、技术原理1. 断层地质特点断层是地质中断裂的一种形式,它是由地壳中断裂构造带的滑移所引起的。
断层在地质中的位置、形态、变位、滑移等特点决定了矿井在掘进过程中所遇到的情况。
在煤矿掘进中,施工面遇到的断层往往是一个比较复杂的地质构造,其特点有以下几个方面:(1)地层不稳定:断层处的地层往往受到了较大的变形和破裂,导致地层的不稳定性增加,易发生塌方、垮落等事故。
(2)岩层断裂:断层处的岩层也往往出现了不同程度的断裂和破碎现象,岩层强度下降,易发生崩落、坍塌等危险情况。
(3)地质压力变化:断层地区的地质应力、岩层应力分布不均匀,地质压力值往往较大,给煤矿掘进工作带来较大的困难。
2. 技术原理掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术是一种将锚网索和U钢支护结合起来应用的新技术。
其原理是通过在断层地质条件下使用锚网索来加固地层,并利用U钢来支撑岩层,达到有效地保障矿井掘进的安全和顺利进行。
首先介绍一下U钢支护技术。
U钢是一种特殊形状的支护材料,其截面呈U形,能够有效地支撑岩层,防止岩层坍塌。
U钢的使用可以提高岩层的稳定性,减少岩层变形和破裂的可能。
U钢的形状设计使其具有很好的抗压、抗弯、抗拉能力,能够在一定程度上承受岩层的外部压力,有效保护掘进作业人员和设备的安全。
其次介绍一下锚网索技术。
锚网索是一种通过锚杆和锚索相互配合起来使用的支护技术。
在煤矿掘进过程中,通过在围岩中安装锚杆和锚索,形成一种密集的锚网结构,加固和固定岩层,提高岩层的稳定性和掘进的安全性。
煤矿锚网支护在厚煤层采煤工作面上的应用
煤矿锚网支护在厚煤层采煤工作面上的应用介绍了某煤矿炮掘煤巷锚网支护技术的应用及实践情况,包括锚网支护技术的设计、施工及施工中出现的问题和对策、矿压监测等,并提出了建议。
标签:炮掘;煤巷锚网支护技术;设计;施工;建议引言综采是煤矿主要采煤方法,其工作面每年需布置2500m左右的跟底板掘进煤巷。
以往,综采工作面,回采巷道掘进支护,普遍采用工字钢棚或木棚的支护方式。
这两种支护方式存在的缺点:工字钢棚或木棚笨重;工作面回采时工作面上下两端头支护及回料困难;掘进支护材料费用高;巷道断面得不到有效利用。
为了解决全煤巷道支护问题,某煤矿自2005年初积极推广应用了煤巷锚网支护新技术。
到目前为止,锚网支护已成为该矿煤巷掘进的主要支护形式。
1 井下围岩地质条件该煤矿目前主采7#、11#煤,综采工作面主要布置于11#煤层中。
11#煤层平均厚度3m,煤层倾角平均为5-10°,煤层结构简单,属稳定性煤层。
11#煤顶板为粉砂岩,厚度0~4m;老顶为中砂岩,厚度15.0m左右。
2 支护机理及支护参数2.1 支护机理。
2.1.1 顶板支护。
通过锚梁网共同作用,使巷道顶板组成一个“似整体”提高顶板的整体强度,增强抵抗地压的能力,防止顶板变形和下沉。
2.1.2 巷帮支护。
通过锚梁网共同作用,增强煤帮表面稳定性,防止片帮,提高煤帮有效承载力。
2.1.3 锚索加强支护。
当巷道顶板处于软弱的煤岩层位时,其顶板可视为“潜在的冒落区”,巷道顶板有可能整体跨落,并通过锚索对被加固岩体施加预应力,限制顶板岩体有害变形的发展,从而提高顶板的稳定性。
2.2 支护参数。
2.2.1 顶部锚杆。
顶部选用φ18×1800mm螺纹钢锚杆,间排距800mm×800mm(顶帮破碎600mm×600mm,顶板坚硬时1000mm ×1000mm),每孔用K2360树脂药卷二只(端头锚固),锚杆机安装一次完成。
单根承载力≥60kN。
特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究
特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究一、本文概述随着地下工程的快速发展,特厚复合顶板巷道的支护结构与围岩稳定的耦合控制问题日益凸显。
特厚复合顶板由于其独特的地质结构和工程特性,使得巷道支护面临着巨大的挑战。
本文旨在深入研究特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制问题,提出有效的支护方案,以保障地下工程的安全与稳定。
本文将对特厚复合顶板的地质特征和工程特性进行详细分析,探讨其与其他类型顶板的差异及其对巷道支护的影响。
在此基础上,通过理论分析和数值模拟方法,研究特厚复合顶板巷道支护结构与围岩的相互作用机制,揭示支护结构与围岩稳定的耦合关系。
本文将针对特厚复合顶板巷道的支护问题,提出一系列创新性的支护方案。
这些方案将综合考虑地质条件、工程要求和经济因素,旨在提高支护结构的承载能力和稳定性,实现与围岩的协同工作。
本文将对这些支护方案进行数值模拟和实验研究,验证其可行性和有效性。
本文将总结特厚复合顶板巷道支护结构与围岩稳定的耦合控制研究成果,提出相应的工程应用建议。
通过本文的研究,旨在为特厚复合顶板巷道的支护设计与施工提供理论支持和实践指导,推动地下工程的安全、高效和可持续发展。
二、特厚复合顶板巷道支护结构分析特厚复合顶板是指具有多层结构、厚度大、岩石性质差异明显的顶板。
在巷道开挖过程中,特厚复合顶板的稳定性控制是确保巷道安全的关键。
因此,对特厚复合顶板巷道的支护结构进行深入分析,具有重要的理论和实际意义。
特厚复合顶板巷道的支护结构主要包括锚杆、锚索、钢带、金属网等支护材料。
这些支护材料通过合理的组合和配置,形成有效的支护体系,以抵抗顶板的压力和变形。
在支护结构设计时,需要充分考虑顶板的岩石性质、厚度、节理裂隙发育情况等因素,以确保支护结构的稳定性和可靠性。
在特厚复合顶板巷道支护结构分析中,通常采用数值模拟和现场监测相结合的方法。
数值模拟可以模拟巷道开挖过程中顶板的应力分布、变形特征以及支护结构的受力情况,为支护结构设计提供理论依据。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿掘进面迎头过断层是煤矿开采中常见的技术难题之一。
断层是地层中断裂和位移形成的一种地质现象,其位移性和不稳定性给矿井的安全带来极大的威胁。
为了解决这个问题,煤矿工程师们提出了许多支护技术,其中之一是使用锚网索和U钢进行联合支护。
锚网索是一种通过拉紧锚杆和绞盘实现地层支护的技术。
它的原理是将锚杆固定在地层中,然后用绞盘将其拉紧。
通过锚索的拉力,可以支撑地层并减小其位移。
锚杆的长度和数量可以根据实际情况进行调整,使其能够适应不同断层的特性和位移。
而U钢则是一种特殊形状的钢材,其截面呈U型。
它通常用于在地下工程中进行支护和加固,特别适用于煤矿掘进面迎头过断层的情况。
U钢可以通过嵌入地层中形成一个稳定的支撑结构,能够有效地防止地层的位移和塌方。
锚网索和U钢的联合支护技术的应用主要包括以下几个步骤:1. 断层调查:在进行煤矿掘进面迎头过断层之前,需要对断层进行详细的调查和研究。
通过了解其性质、位移和破裂情况等,可以选择合适的锚网索和U钢进行支护。
2. 锚网索安装:在断层两侧的地层中预先开挖锚孔,并将锚杆固定在其中。
然后,使用绞盘拉紧锚索,使其达到预定的拉力。
拉紧锚索可以通过阻止地层位移,保持掘进面的稳定。
3. U钢安装:在断层两侧的地层中嵌入U钢,形成一个稳定的支撑结构。
U钢的选择和安装位置需要根据断层的特性进行调整,以实现最佳的支护效果。
4. 结构监测:在支护完成后,需要对锚网索和U钢的支护结构进行定期监测。
通过监测位移和应力变化等参数,可以及时发现支护结构的变形和破坏,及时采取相应的措施进行修复和加固。
锚网索和U钢的联合支护技术是一种有效解决煤矿掘进面迎头过断层问题的方法。
它通过固定地层和形成稳定的支撑结构,有效地防止地层的位移和塌方。
这种技术的应用还需要经过充分的实践验证和工程应用,以满足矿井不同地质条件下的需求。
“三软”煤层、复合顶板下沿空掘巷锚索网支护技术应用
8 0 0 mm; 采 用2 卷 MS K 2 3 3 5 型树 脂锚 固 剂锚 固。 为 实现 主动让 压 支护 , 帮锚 杆 采 用复 合托 盘 : 内为木 托盘 , 规 格 为3 5 0 mm × 2 4 0 mm ×5 0 am汐 r 层 为 金属 托盘 , 规格 为 1 2 0 mm ×1 2 0 mm ×l O mm。 为防 止巷 道底 鼓 , 巷帮 最 下方 的底 角锚 杆 与 巷道 底板 成3 O 。 角布置 。 为 了 防止巷 帮严 重变 形 , 增加 沿 空侧 巷帮 支护强 度 , 沿 空侧 布置 l 排帮锚 索 。 帮锚索 采用 1 5 . 2 4 am × r 6 . O m的高 强度 低松弛 预应 力钢 绞 线 制成 , 采 用3 卷MS K 2 3 5 O 型树 脂锚 固剂锚 固 , 锚 固力 不低 于2 0 0 k N。 在 巷帮 距 底板 1 0 0 0 am处布 置 1 r 排帮 锚索 , 排 距3 0 0 0 mm, 紧贴煤 帮安 设 。 锚索 托 梁用废 旧 1 l #矿用 工字 钢 加工 而成 , 长l 0 0 0 am, r 孔 径1 6 mm。 巷道 支 护如 图2 所示 。 2 . 存 在问题 及 对策 2 . 1合理 层位 的确 定 巷道 跟底掘 进存 在问题 : ①由于 巷道 直接顶 为软 弱复合 顶 板 , 富含节 理 及 弱结 构面 , 一旦破 顶顶板 很难 留住 , 不利于 两巷 的超前 支护管 理 ; ⑦由于 巷道两 帮高 度太 高 , 稳 定性较 差 , 片帮 严重 , 巷道 成 型困难 ; ③破碎 的矸 石造 成 噪炭 夹 矸过 大 , 煤 质下 降。 巷道跟 顶掘 进时 不破坏 复合 顶 板, 但也存 在一 些 问题 : ① 复 合顶 板从综 掘机开 始切割 到永久 支护 未完成前这 段 时间里局 部易 冒落 , 作业过 程 中安 全系数 较低 , ②若锚 杆长 度与复 合顶 板的 厚度 相当 , 日顶板 经揉搓 破坏 后 容易在 锚 固区 外形成 离层 , 需 要加大 锚杆 长度 及锚 固长度 ; ③现 有煤巷 综掘 机 破底 施工 较慢 , 且 影响 综掘 机 正常 的使 用寿命 。 复合 顶板结 构一般 为软 硬岩互 层 , 或有 煤 线及软 弱夹层 存在 , 层间粘 结 力 极低 , 弱 面发育 , 很 容易出 现顶板 离层 , 发生 冒顶事 故。 在开掘 巷道之 后 , 使 巷道 稳定性 大大 降低 。 由于 矿井 复合 顶板厚 度大 , 锚 杆 长度 不能将 其锚 固在上 部 稳 定 的岩层 上 , 加 之矿井 巷道 顶板 5 l 煤层 和其 软弱岩 层 界面上 极易 产生 离层 。 因此必 须 采用锚 索 加强支 护 才可 以发挥 锚 网索 支护的 悬 吊作用 。 2 . 2提 升延 伸率 由于 锚索和 全螺 纹锚 杆的延 伸率 不同 , 致使 迎 头在施 工完 锚杆 后 , 补强 锚 索 支护时 , 造成 局部锚 杆被 压出 , 托盘松 动 , 预紧 力丧失 , 锚杆 支护效 果较 差 , 锚 索 成为 主要 支护 , 造 成 锚索 的破 坏 。 针对 两种 支护材 料延 伸率的 不 同 , 采取在锚 索 托梁的 上方 铺垫 木鞋 等 , 以 增 加锚 索的 延伸 吸收变 形量 , 使 其缩小 和锚 杆之 间 延伸率 的差 距 , 尽量保 持 同 步; 如 果出现上 述锚杆 “ 压 出” 现象后 , 应及 时将 此类锚 杆进行 二次预 紧 。 在现 有 的地 质条 件下 , 将托 梁衬垫 为水平状 态 , 衬垫物 可 以采用硬质 木块 或钢铁 制品 、 以减少 客观上 的 承载力 分解 损失 当托梁 两端接 顶 , 中部 不 实时造 成托 梁的 端 头接 触 , 托梁 的里部 悬空 时, 应将 内部悬 空部分 用木批 等进 行铺垫接 实 , 不仅 可 以增强托 粱的 面接触 , 减轻锚 索的 剪切破 坏 , 同时 又可以增 加其 吸收变 形 , 缓 解 锚索 延伸 率低 的缺 陷 , 从而 提 高其承 载 强度 。 2 3 锚 固力预 紧力 不足 “ 三 径 匹配” 中, 使用 的药卷 为K 2 3 3 5 , 锚索 钢绞 线直径 为 1 5 . 2 4 mm, 采用 与
采空区下复合顶板锚网索支护技术探讨
采空区下复合顶板锚网索支护技术探讨【摘要】采空区下复合顶板支护一直是矿井生产的难点,介绍了采空区下复合顶板锚网索支护方案设计、支护施工工艺等。
【关键词】采空区;复合顶板;巷道支护随着锚网、锚网索支护技术的普遍应用,近距离煤层开采中,巷道支护一直是研究的重点,采空区下复合顶板的锚网索支护技术,是一直研究的难点,事关巷道支护的安全和矿井的效益。
合理的采空区下复合顶板的锚网索支护对顶板支护安全具有重要意义。
大量的现场实践证明,根据巷道围岩的具体条件,利用岩石的承力作用,采用锚网索支护,对于采空区下复合顶板的巷道支护具有重要的意义。
1概况肥城矿区3Ⅰ煤层采空区下的部分3Ⅱ层煤,厚0.44~1.4m,平均厚0.96m,属于厚度不稳定、局部可采的薄煤层,煤层结构比较复杂,含夹石1~2层,夹石厚度变化较大,往往是煤层形成2~3个分层。
该煤层上距煤3Ⅰ为 1.6m~11.6m,平均6.5m左右,下距煤4为30.29~40.6m,平均35.1m,煤层倾角6°~15°。
3Ⅱ煤层顶板为约3.0m厚的灰色、泥质胶结的粉砂岩,其上为约4.0m厚的细砂岩,煤层底板为约5.5m厚的粉砂岩。
根据煤3Ⅱ的赋存情况,下部2个分层比较稳定,上部分层厚度不稳定,与其下的分层间距不均匀,开采时主要回采下部2个分层。
2采空区下复合顶板的破坏机理及对策2.1顶板的力学特征及破坏机理该类顶板的最大特点是上部采空区造成顶板岩层产生裂隙,岩石性质、强度变化明显,岩层间粘结性差,极易脱层冒落,受地质构造影响,易解离成块状碎体,巷道两帮煤体软弱,受震动易破碎跨落。
巷道沿煤层掘进或采面推进放顶前的过程中因顶板岩石强度低,爆破受震动后的暴露顶板易松动跨落;或支护不及时,造成顶板松动岩层位移量大,顶板整体下沉,甚至顶板离层发生冒顶事故,造成支护失败或顶板跨落现象。
2.2支护原则及对策锚杆支护运用锚杆安装时所提供的初始安装应力及时地加固围岩形成加固圈,以充分发挥围岩的自承载能力。
采煤工作面锚网索支护的沿空留巷技术及其应用
采煤工作面锚网索支护的沿空留巷技术及其应用发布时间:2021-10-11T05:32:51.188Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第15期作者:杨迪源[导读] 如果采煤工作面倾向长度大,容易受到运输设备的限制,无法与具体生产需求保持同步,此时,工作人员需要将工作面分成上下两块,将掘进中间巷作为上下两块顺槽,杨迪源黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司新安煤矿黑龙江省双鸭山市 155138摘要:如果采煤工作面倾向长度大,容易受到运输设备的限制,无法与具体生产需求保持同步,此时,工作人员需要将工作面分成上下两块,将掘进中间巷作为上下两块顺槽,保证可以在中间巷之中合理应用顶板预裂爆破切顶留巷技术。
本文对顶板预裂爆破切顶技术留巷原理进行总结,并通过对工作面沿空留巷设计以及顶板预裂爆破装置原理着手,对采煤工作面锚网索支护的沿空留巷技术及其应用进行研究。
关键词:采煤工作面;锚网索支护;沿空留巷技术在新时期煤炭企业生产和发展时,基于采煤工作面锚网索支护的沿空留巷技术及其应用具备积极意义。
实际沿空留巷过程中,预裂爆破技术应用属于是重点所在,顶板是否能够形成预裂面,以及预裂面角度、深度控制,影响着沿空留巷最终作用发挥。
为此,人们在工作过程中,应对该项技术应用提高重视程度,为相关企业发展创造稳定条件。
1.顶板预裂爆破切顶技术留巷原理在顺槽巷道采面一侧顶板维护时,需要应用到预裂爆破措施,主要目的就是让顶板可以形成合适的爆破深度,与铅垂线形成小夹角,最终出现了立面贯穿裂缝。
在采面不断向外推进过程中,采空区顶板容易出现垮落问题,采面一侧顶板同样也会沿着立面裂缝方向垮落。
此时,顺槽巷道顶板需要发挥出悬臂梁的作用,借助于各个锚索、组合梁等对相关装置进行有效支撑,确保工作面的平衡。
在采掘面推进上,采空区顶板还存在持续性垮落现象,但垮落之后的石料能够实现采空区域的填充,强化沿空留巷顶板的支撑力,使其能够保持稳定[1]。
2.工作面沿空留巷设计某企业在工作面沿空留巷设计时,将各段聚能管长度设计为1500mm,上250mm为炮泥,中间药卷为1000mm,开缝长度为100mm,开缝宽度为5mm。
锚网索支护技术在近距离煤层采空区下巷道中的应用
1 ) 采用解析法确定单体锚杆 的支护参数 ①锚杆长度 的确定 : L = l + z + f
式中: f 为锚杆 外露长度 , 取1 0 0 am; r / 为有范 围 、 易调 查, 确定的易碎直接顶厚度 , 煤峪 口矿 1 4 号层顶板 围岩 属 于 Ⅱ、 Ⅲ类 较稳 定或 中等稳 定 围岩 ,取 值 范 围为 4 0 0 ~1 5 0 0 l l l m。f 3 为深入稳定 岩层长度 , 按锚 固粘结力
定锚杆直径 d : p =  ̄ - a r 2 t r J 4 = Q 。d = 1 . 1 3 ( Q A r ) . 式中 : Q为按 煤 峪 口矿 现 场锚 固力 拉 拔试 验 数 据 , 取
1 ) 5 7 0 7 巷 与上赋 1 1 号层 的层 间厚度 8 I T I 以上 , 目
4 9 0 0 0 N; 为锚杆杆 体材料 的设计抗拉强度 ,按普通 低碳钢抗拉强度 , 取值 4 2 0 MP a 。
所以d = 1 . 1 3( 4 9 0 0 0 /( 4 2 0×1 0 ) ) 晒 = 0 . 0 1 2 4 m- - 1 2 - 4
l 哪疆圆
山西煤炭 S HAN XI ME l T AN 第3 3 卷 第3 期
1 ’ e t h n o l o g y ⅢE x } ¨ 、 ∞s
文章编号 : 1 6 7 2 — 5 0 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 6 8 — 0 3
锚网索支护技术在近距离煤层采空区下巷道中的应用
/ 3 = d o - / 4 r = 5 5 0 mm.
号层 3 0 7盘 区 2 7 0 7巷排 出 ; 5 7 0 7巷掘 进前期 的掘进期
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
煤矿掘进中,遇到断层是一种很常见的情况。
断层不仅会影响煤矿的采掘,还会对开
采的安全产生一定的影响。
如果不采取有效的支护措施,断层可能会导致煤巷失稳,使煤
矿生产遭受巨大损失。
针对这一问题,煤矿工程技术专家提出了一种名为“迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术”的方法。
该技术结合了锚网索和U形钢材,具有轻便、易安装、防治效果好等特点,被广泛应用于煤矿掘进中,取得了显著的效果。
所谓“迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术”,就是指在煤巷的断层位置采用锚网索和U形钢材相结合的支护方式。
具体来说,将U形钢材固定在断层两边的围岩上,再将锚
网索通过U形钢材,把U形钢材与支架紧密固定在一起。
这样,U形钢材就可以承受来自断层方向的巨大压力,而锚网索则起到连接U形钢材和支架的作用,使整个支护结构更加牢固。
该技术的主要优点有以下几点:
1.简单易施工:迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术操作简单,易于施工,可以大大缩短工期,提高工作效率。
2.支护效果好:该技术通过锚网索和U形钢材的紧密结合,可以有效抵御断层所产生
的巨大压力,保证煤巷的稳定性。
3.经济节能:该技术采用U形钢材作为主要支护结构,不仅可以有效减少使用大量的
木材、钢筋等材料,还可以降低支护成本,达到经济节能的目的。
4.灵活可调节:该技术具有较高的灵活性和可调节性,可以根据不同的断层情况进行
调整和优化,使支护效果更加优良。
总之,“迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术”是一种简单实用、效果明显的煤矿支护技术,适用于各种断层情况,是煤矿掘进中不可或缺的支护手段。
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用摘要:实践表明,为了确保矿井运行的绝对安全,保障井下掘进的高效展开,工作人员必须做好巷道支护,根据这些年来我国的煤矿生产实际情况来看,锚网索联合支护技术对煤矿的安全生产有着重要的作用,将该技术应用到特厚煤层的大断面巷道中,可以极大的提高巷道的安全性。
基于此,论文首先说明了锚网索联合支护技术的相关特点,其次以工程案例为背景说明了大断面煤巷锚网索联合支护技术的具体设计和应用,希望可以为广大的煤矿工程师提供一定的参考。
关键词:大断面;煤巷;锚网索联合支护;矿压观测引言为了促进煤矿领域的可持续健康发展,加强大断面巷道的支护建设是极其重要的,可以保障巷道断面良好,使其满足煤矿的运输及设备安装需求,进而使生产过程更加高效顺利。
在煤矿生产具体的开展过程中,越来越多的配套设施投入其中,包括支护相关的配套设施,这极大的提高了煤矿在掘进过程中的安全程度,因此我国的煤矿管理部门也颁布了相关的法律法规来约束煤矿的生产,尽可能地保障煤矿的安全高效发展。
1锚网索联合支护特点纵观以往的矿井大断面巷道支护作业的具体情况,锚杆支护的应用是十分常见的。
锚网支护作为一种主动支护方式,凭借着自身的支护效率高、科学经济合理、安全稳定等优点,被广泛应用于大断面的巷道之中,可以实现煤层岩体的加固。
锚网索联合支护技术可以改善围岩离层和破裂等情况。
除此之外,锚网索联合支护技术所使用的金属网和托盘等其他辅助结构也可以使锚杆的预应力得到良好的分摊。
锚网索联合支护相对于单纯的锚杆支护来说效果更加良好,被应用在大断面中的锚索可以发挥出更大的抗剪能力和抗拉能力,该结构可以使顶板在锚杆的支撑下,强度得到进一步的巩固,并且锚索补强配合锚杆也可以使围岩的应力向其内部转移。
巷道顶板自身的预紧力和高承载能力可以由锚索支护提供,从而限制围岩的进一步变形和破坏。
上述受力过程实现了主动支护的作用,再借助金属网和托盘等其他构件就可以更进一步的提高巷道的支护效果。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
盘县老沙田煤矿急倾斜、厚煤层、大断面采用锚(索)网支护的应用
盘县老沙田煤矿急倾斜、厚煤层、大断面采用锚(索)网支护的应用摘要:根据老沙田煤矿急倾斜煤层赋存条件,提出试用锚网索支护。
同时结合现代锚网索支护技术理论,并对巷道收敛变形、顶板离层等支护效果情况及锚杆(索)锚固力进行了长期的监测。
试用监测结果表明在急倾斜煤层赋存条件下,采用锚网索支护是可行的,同时节约了巷道投资成本,提高了经济效益。
关键词:急倾斜煤层;锚网索;支护效果;锚固力;经济效益一、掘进工作面概况老沙田煤矿为9万吨/年改45万吨/年的技改建设矿井,本工作面煤层为M,1 1105回风巷掘进工作面,该工作面位于一采区东冀。
1105回风巷工作面的开口点标高+1550m,运输顺槽开口点标高+1485m,工作面斜长78m(伪斜120m)。
M1煤层布置1105回采工作面,支护断面净高为2.9m、净宽为4m,净断面为11m2,工作面走向长338m。
采用锚(索)网支护在急倾斜厚煤层中的应用,通过急倾斜煤(岩)层的力学分析和本矿现场实际岩性综合研究,同时对支护材料抗拉试验,采取理论与实践相结合,确定了支护参数。
由原U型钢被动支护转变为锚(索)网主动联合支护,解决了U型棚回收困难和瓦斯治理难的问题,同时,顶帮锚梁采面回采时还可以回收循环利用,大大降低了煤巷掘进成本。
二、地质特征及相邻工作面相对位置煤层厚度稳定,变化不大。
为全区主要可采煤层,煤厚最大9.18m,最小2.84m,正常一般在4.8m左右,倾角为450至550,平均500,局部最大倾角达750,煤以粉粒为主,有少量碎块,含眼球状、网格状方解石薄膜及黄铁矿结核。
煤种主要为气煤,煤层顶板为深灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,夹薄层菱铁矿。
底板为泥岩、泥质粉砂岩。
本工作面与1103采面运输巷高差为10m,与该巷道净煤柱只有5m。
三、支护参数设计根据M1煤层顶底的岩性,尽量使支护参数与支护材料相匹配的原则,根据急倾斜厚煤层的承压力学特性,对锚杆(索)长度、直径、间距和排距进行了优化选择。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿掘进迎头过断层是矿井运行过程中常遇到的问题。
在煤矿采掘过程中,矿井通常由一系列断层和节理构成。
当掘进面遭遇断层时,断层将会导致顶板下沉、侧壁松动等安全问题。
为了解决这一问题,煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术应运而生。
这项技术的主要原理是在断层处采用锚网索和U钢联合支护,以增加掘进面的稳定性和安全性。
锚网索是一种将锚固点和锚网连接的钢索,可以通过固定点将锚网与岩体连接起来,起到支撑和固定的作用。
U钢是一种具有弹性和抗压性能的特殊形状钢材,可以在断层处起到刚性支护作用。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术的具体操作方法如下:在断层面开展预处理工作,清除断层带上的松散岩石和泥浆,为后续施工做好准备。
然后,根据断层的情况选择合适的锚网索和U钢材料,并将其固定在断层面上。
接下来,利用施工机械将U钢架设在锚网上,并通过锁紧装置将其锁定。
对整个支护体系进行检查和调整,确保其牢固、稳定。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术的优点包括:一是支护效果好,能够有效地减少断层带的下沉和侧移;二是施工简便,可以快速、高效地实施;三是适用范围广,可应用于各种断层类型和岩层条件。
该技术也存在一些应注意的问题:一是在选择锚网索和U钢时需要考虑断层的强度和厚度,以确保支护效果;二是需要根据实际情况进行合理的锚固点布置,保证支护结构的牢固性;三是需要定期检查和维护支护体系,保持其正常工作状态。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术是一种有效解决煤矿掘进过程中遇到的断层问题的方法。
它可以提高掘进面的安全性和稳定性,对煤矿的生产和工作环境改善起到积极的作用。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术【摘要】煤矿掘进是煤矿开发中的重要环节,而面临断层带时则会增加较大的难度和风险。
为解决这一问题,煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术应运而生。
本文通过介绍背景和研究意义,详细探究了断层锚网索支护技术原理和U钢支护技术原理,以及两者结合的优势。
通过实践案例分析和工程效果评价,总结出这一技术的应用效果和优点。
在结论部分总结了煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术,并展望了未来的发展方向。
这项技术的出现为煤矿掘进提供了新的支护方式,值得在未来的实践中进一步探索和应用。
【关键词】关键词:煤矿掘进、迎头过断层、锚网索支护技术、U钢支护技术、联合支护技术、工程实践案例、工程效果评价、发展方向展望1. 引言1.1 背景介绍煤矿掘进是指在矿井地下开采煤炭资源的过程,在这一过程中会面临着各种各样的地质构造问题。
地质断层是煤矿掘进中常见的一个挑战,因为断层会对矿井的稳定性和安全性产生不利影响。
为了解决断层带来的支护难题,矿山工程技术研究人员不断探索创新支护技术。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术便是在这一背景下应运而生的一项技术。
这项支护技术结合了断层锚网索支护技术和U钢支护技术的优点,能够更有效地解决煤矿掘进过程中的断层支护问题。
通过对断层锚网索支护技术和U钢支护技术原理的深入研究和探究,矿山工程技术研究人员逐步完善了这一联合支护技术,提高了煤矿掘进过程中的支护效果。
在本文中,我们将重点探讨煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术的原理、优势以及工程实践案例分析,以期为矿山工程技术人员提供关于断层支护的全面参考,推动支护技术不断向前发展。
1.2 研究意义煤矿掘进迎头过断层是煤矿开采中常见的难题之一,传统的支护技术在这种条件下存在着许多不足和局限性。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术具有重要的研究意义和实践价值。
煤矿资源是我国能源产业的重要支柱,煤矿开采贡献了大量的煤炭资源,但断层地质条件对煤矿掘进造成了很大的困难。
锚网索耦合支护设计与施工
定。
“ 锚索 一 关键部 位” 支护 的耦合 而使 其变形 协调 , 而 从
限制 围岩产生 的有 害变形损伤 , 实现 支护一体化 、 荷载 均匀化 , 达到巷道稳 定的 目的 。
・收 稿 日期 :0 9— 9一l 20 0 5
() 1 合理选择巷道断 面及位 置。 () 2 根据 围岩 强 度 条 件 , 定 合 理 的支 护 材 料 。 确 包括锚杆 、 托盘 、 钢 带等。 网、 ( ) 出主要 变形 原 因 , 3找 即把 复合 型 力学 机 制转 化为单一型力学机制 。 2 4 耦 合过 程设 计 .
一
般情况下 , IⅡ类 围岩条 件下 不使 用锚 索 。岩
体 的非均质性局 部变 化地 点及 大 型硐室有 少量 应用 。 多使用在 Ⅲ、 、 Ⅳ V类 围岩条 件 的巷道 中 , 多使 用在 更 Ⅳ、 V类 围岩条件 的巷 道中。
14 耦 合 .
地质力学评估 , 通俗地讲 即是评 价巷道 的可锚性 。 对 于一个矿井来说 , 做一 个完 整 的地质力 学评 估是 不 可能的 , 因此可 以找一个 与被 评价 巷道 围岩性 质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 似
作者简介 : 李铁钢 (95一)男 , 17 , 吉林省 长春人 ,00 毕业于黑 20 年
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
特厚煤层上覆采空区下锚网索耦合支护
【摘要】根据南山煤矿煤层赋存特点,在15号煤层综放工作面底板层切眼及两巷进行特厚煤层上覆采空区下锚网索耦合支护试验,有效降低了巷道支护成本,增强了生产安全,使用效果良好,具有良好的技术、经济和安全效益。
【关键词】锚网索耦合支护;综合监测;预紧力
0.概述
鹤岗矿业集团南山煤矿是由斜井群改造的矿井,立井于1965年开始兴建,l970年投入生产,l975年达到设计能力120万t后经多次改扩建,2003年矿井核定能力达到300万t/a。
采用立井集中石门、分区石门和上下山开拓方式。
主采层l8#和l5#煤,煤层赋存稳定,平均煤厚18#层15m,15#层12m。
煤层节理裂隙发育,工作面回采使用综合机械化及π放工艺。
采准巷道掘进采用机掘或炮掘方式,支护形式为犬断面锚网支护或架栅支护。
1.采区概况
掘进三区施工的西一区l5#层南部一分段顶板层已于1997年回采完毕,煤层厚度平均12m,剩余厚度平均10m,局部8m;2006年9月开始进入此面底板层,两巷道设计断面为l7.5m2。
因上覆顶板层已采,支护形式采用传统架棚支护施工中因运料较困难,且u型棚(29u)支护强度不够,使得巷道维修量大。
经对围岩状态观察,结合锚网支护组合梁、压缩拱最大水平应力理论,首次试验性地在上覆采空区下进行锚网索耦合支护,得到了显著的效果。
2.主要技术性能指标
西一区15#层南部一分段底板层两巷设计净宽5m、净高3m,顶板锚杆7根,长2.5m,ф20/mm等强右旋螺纹钢;两帮每侧4根长2.0m,ф20mm等强右旋螺纹钢。
锚杆间排距均为0.8m,锚索为фl5.24mm 的钢绞线,锚索托梁为长3.2m矿用ll#工字钢。
两帮锚杆角度75°,锚索梁每2m设1组,索线4.3m向两帮伸展角度60°。
锚网支护共施工100m,进行近70d的锚网支护综合监测。
顶板离层仪共设2组,其中4m处锚头2组均没有变化,浅层2m处锚头离层最大值为10mm,两帮最大移近量为350mm。
顶板锚杆测力计最大读数为22mpa,两帮锚杆测力计最大读数为23mpa,锚索测力计最大读数为26mpa。
经对监测数据整理分析,在特厚煤层上覆采空区下采取锚网索耦合支护,其支护强度能够满足施工设计要求。
3.工作原理
特厚煤层上覆采空区下锚网索耦合支护技术,主要是在特厚煤层顶板层已采,底板层两巷及切眼掘送,上覆煤柱在4m以上时,代替传统的架棚支护。
在施工中,关键技术是锚杆间排距布置、锚索托梁及锚索向两帮伸展角度的控制和锚网索动态综合监测。
根据锚杆支护与锚索支护二次耦合原理,运用以下五条原则,对支护设计进行优化。
3.1锚索长度原则
锚索长度取决于巷道的顶板层状态,现施工的巷道顶板为上覆采空区,为此,锚索应倾斜进入两帮顶板,长度按垂高3.5m,水平向
两帮延伸l.5m以上计算,取4m,加端头0.3m实际长4.3m。
3.2锚索强度原则
锚索承载强度取决于锚索根数和锚索的间排距,其设计总荷载按巷道顶板塑性软化区范围的围岩质量乘以安全系数来计算。
3.3耦合作用设计原则
锚索和锚杆支护达不到耦合作用状态将会出现恶性事故,因此,重视在各种不同工作条件下的预应力施加至关重要。
一般来说,在炮掘工作面迎头实施锚索支护时,预应力应适当小些,为锚杆设计值的0.8~1.3倍;而在掘进机后实施锚索支护时,预应力为锚杆设计荷载值的1.0~1.3倍比较适宜。
3.4关键部位原则
理论研究表明,锚索设计在顶板的力学关键部位效果最好,因此,锚索要尽量设计在顶板的关键部位上。
3.5反馈设计原则
现场地质条件复杂多变,采用lby-3型顶板离层仪、mlj-20型锚杆拉力计及ms-30型液压锚杆(索)测力计,安排专人进行综合监测,及时反馈分析、修正和完善设计,使首次在上覆采空区下进行锚网索耦合支护更具科学性和可操作性。
4.推广应用前景与措施
在特厚煤层上覆采空区下采用锚网索耦合支护的成功,为锚网支护在煤巷各种复杂条件下应用积累了经验,进一步扩大了锚网支护领域,节约了支护成本,降低了工人的劳动强度,有着极其广阔的
推广价值。
在复杂条件下采用锚网索耦合支护,首先在锚杆、锚索布置的角度进行严格的规定;其次,在锚杆锚索预紧力上进行最佳耦合设计;再者,采用相应的观测仪器进行不间断的观测。
这里注意以下3点:(1)顶板离层指示仪每50m设1组,每天专人进行观测并记录。
(2)锚杆(索)测力计每20m设1组,每天专人进行观测并记录。
(3)每天由专人用力矩扳手对当班打设的锚杆进行检测,使锚杆锚索达到最佳耦合。
5.结语
现在施工的100m巷道,经70d动态监测,各项技术指标均达到设计要求。
与传统架棚对比,100m巷道可节约支护成本7万元,同时减轻了工人的劳动强度,经济效益和社会效益十分显著。